由功能关系,有
A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为v2
有
碰后A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为v3,在这一过程中,弹簧势能始末状态都为零,利用功能关系,有
此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,由功能关系有
由以上各式,解得
四、结论开放性问题
例4. 用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物体C静止在前方,如图3所示,B与C碰撞后二者粘在一起运动。求:在以后的运动中,
图3
(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度多大?
(2)弹性势能的最大值是多大?
(3)A的速度有可能向左吗?为什么?
解析:(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大,由于A、B、C三者组成的系统动量守恒,有
解得:
(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为,则